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最新消息| 高壓天然氣過濾分離技術與設備 | 2022-09-12 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://dy.163.com/article/E2RCTICD0512TRKA.html" 自我國第一條按照20世紀90年代國際最新水平設計建造的大口徑、長距離、全自動化的陜京天然氣管道于1997年投產運行以來，先后建成了西氣東輸一線和二線、川氣東送等大型長輸管道，截至2015年年底，長輸天然氣管道總里程達到6.4×104km。在天然氣長輸管道運行過程中，天然氣中的固體顆粒物和液滴直接影響沿線站場內壓縮機、計量儀器和燃氣輪機的安全可靠運行，迫切需要研發高效的天然氣過濾分離技術與裝備。▲長輸管道組成依據天然氣集輸、長輸管道和城市燃氣管網的工藝過程，天然氣集輸、長輸管道和城市燃氣管網的工藝過程都需要使用過濾分離設備，根據其應用場合，可將其分為以下四種：天然氣礦場分離用過濾分離設備、天然氣處理廠用過濾分離設備、長輸管道站場用過濾分離設備和城市燃氣用過濾分離設備。中國石油大學(北京)過濾與分離技術實驗室在時銘顯院士的倡導下，于20世紀90年代開始從事高壓天然氣過濾與分離技術的基礎理論研究和裝備研發方面的工作。針對長距離輸送管道運行中出現的過濾元件失效、旋風分離器能耗高及缺乏可靠的顆粒物檢測手段等難題，在中國石油天然氣股份有限公司(以下簡稱中石油)的研發項目、國家油氣重大專項和國家自然科學基金等課題的支持下，同時與中石油北京天然氣管道公司等單位合作，研制出了天然氣管道內粉塵在線檢測裝置，完成了主要長輸管道內顆粒物含量測定與分離設備性能的評價，所研制的新型高效旋風分離器和過濾分離元件及其裝備在長輸管道站場和天然氣凈化處理廠得到了推廣應用。中國石油大學(北京)過濾與分離技術實驗室研究人員經過十多年的持續努力，在天然氣管道內粉塵檢測、核心過濾元件研發，以及過濾分離裝備匹配等方面取得了重要的技術進展，為我國長輸天然氣管道的安全可靠運行提供了技術支撐。《高壓天然氣過濾分離技術與設備》（姬忠禮，熊至宜著.北京：科學出版社，2018.10）一書就是這一系列科研成果的系統總結。本書主要介紹了天然氣凈化用過濾分離設備的性能要求、性能檢測和評價方法；氣液和氣固分離旋風分離器及分離元件的結構形式、設計方法、流動特征、分離性能，以及結構和運行參數對性能的影響規律；氣液和氣固過濾分離器及過濾元件的結構形式、設計方法、流動特征、分離性能，以及結構和運行參數對性能的影響規律；并介紹了其他過濾分離技術，如重力分離器技術、常規低溫分離技術、超聲速旋流分離技術和渦流管分離技術。目錄叢書序前言第1章引言11.1天然氣發展概況11.2天然氣過濾分離設備的應用31.2.1天然氣礦場分離用過濾分離設備41.2.2天然氣處理廠用過濾分離設備51.2.3長輸管道站場用過濾分離設備61.2.4城市燃氣用過濾分離設備81.3天然氣凈化過濾分離設備的分類和發展概況81.3.1過濾分離設備分類81.3.2過濾分離設備發展概況9參考文獻10第2章天然氣內的多相流特性112.1天然氣物性112.1.1氣田天然氣的組成112.1.2天然氣的主要物性參數122.2氣體中的顆粒粒徑分布192.2.1單個顆粒大小的表示方法192.2.2顆粒的形狀系數202.2.3顆粒群的粒徑分布212.2.4粒徑分布的函數表示262.3顆粒粒徑的測量方法272.3.1顆粒粒徑測量方法簡述272.3.2散射光分析法282.3.3電感應法312.4液體的黏度和表面張力312.4.1液體的黏度322.4.2液體的表面張力322.5顆粒間的相互作用332.5.1顆粒的流動特性332.5.2顆粒在氣體中的相互作用352.6顆粒在流體中的運動362.6.1顆粒的運動方程372.6.2顆粒的受力372.6.3顆粒的沉降速度與松弛時間402.6.4顆粒的離心沉降41參考文獻42第3章天然氣過濾分離設備的性能要求443.1天然氣中固體顆粒和液滴443.2工藝氣過濾分離設備性能要求453.2.1固體顆粒物和液體的影響453.2.2工藝氣中固體顆粒物含量和液體含量相關規范和要求483.3燃料氣過濾分離性能要求523.3.1燃料氣中固體顆粒物和液體含量對燃氣輪機性能的影響523.3.2燃料氣中固體顆粒物和液體含量的相關規范和標準553.4壓縮機組干氣密封用過濾性能要求563.4.1干氣密封氣中固體顆粒和液滴對性能的影響563.4.2干氣密封氣過濾性能要求60參考文獻62第4章過濾分離設備性能測定和評價方法644.1過濾分離設備的主要性能指標644.1.1壓降644.1.2總分離效率644.1.3分級效率664.1.4累積效率674.2過濾分離元件測試方法674.2.1旋風分離元件性能測定和評價方法674.2.2過濾分離元件性能測定和評價方法694.2.3過濾分離效率不確定度評定704.3采樣測試技術714.3.1采樣點和采樣位置724.3.2等速采樣方法754.3.3等速采樣誤差794.3.4離線采樣顆粒樣品收集794.4高壓天然氣管道內粉塵檢測技術804.4.1測量儀表要求804.4.2高壓采樣用采樣嘴設計804.4.3高壓離線檢測方法814.4.4高壓減壓在線檢測方法814.4.5高壓直接在線檢測方法824.5高壓天然氣過濾分離設備性能檢測與評價844.5.1高壓下過濾分離設備性能檢測844.5.2高壓下多管旋風分離器性能評價844.6天然氣內顆粒物組分分析874.6.1物質組分分析方法884.6.2組分分析方法的應用89參考文獻93第5章重力分離器965.1重力分離器的結構型式965.2重力分離器的內部組件及設計985.2.1入口分流器985.2.2防渦器995.2.3重力分離的設計計算1005.3捕霧器1035.3.1絲網式捕霧器1045.3.2葉片式分離器105參考文獻108第6章旋風分離器氣固分離性能1096.1天然氣用旋風分離器的結構型式1096.1.1單臺切向旋風分離器1096.1.2多管旋風分離器結構型式1106.2旋風管的結構和特點1126.2.1軸流式旋風管1126.2.2單切向、雙切向和雙蝸殼式旋風管1156.3旋風管內的氣固流動1176.3.1切向旋風管的氣固兩相流動1176.3.2軸向旋風管的氣固兩相流動1306.4旋風管的分離性能和模型1346.4.1常用分離性能模型1346.4.2天然氣用分離性能測定與模型1426.5旋風管的設計方法1576.5.1切向旋風管的設計方法1576.5.2軸向旋風管的設計方法1596.6多管旋風分離器的設計1606.6.1旋風管排列方式1606.6.2多管旋風分離器的分離性能1626.6.3多管旋風分離器的設計1716.6.4材料1726.7多管旋風分離器的操作和運行1726.7.1多管旋風分離器的操作和優化運行1726.7.2多管旋風分離器的運行過程中存在的問題174參考文獻177第7章旋風分離器氣液分離性能1807.1旋風分離器的結構型式及應用場合1807.1.1應用場合1807.1.2氣液旋風分離器分離原理1807.1.3氣液旋風分離器的結構型式1817.2氣液分離元件及其性能1867.2.1直流式旋風管1867.2.2氣固分離用旋風管的氣液分離性能1927.3直流式多管旋風分離器1957.3.1直流式多管旋風分離器分離理論1967.3.2小尺寸高壓下直流式多管旋風分離器分離性能1977.3.3大尺寸高壓下直流式多管旋風分離器分離性能201參考文獻202第8章過濾分離器2048.1過濾分離器的結構型式和主要性能參數2048.1.1結構型式2048.1.2過濾分離原理2068.1.3主要性能參數2078.2過濾分離性能計算模型2088.2.1纖維材料的過濾機理2088.2.2纖維濾材流場分析及阻力計算模型2108.2.3單根纖維捕集體的效率模型2208.2.4纖維濾材的過濾效率2308.3纖維過濾材料2318.3.1纖維濾材的結構表征和主要過濾性能參數2318.3.2天然氣凈化用常用過濾材料2378.4過濾元件的性能測試方法2418.4.1過濾元件的主要性能參數2418.4.2過濾元件性能測試方法2448.4.3實際過濾過程特征2508.4.4過濾性能影響因素分析2558.5天然氣濾芯的性能測定與分析2628.5.1濾芯結構和組成2628.5.2濾芯性能測定裝置及方法2638.5.3濾芯性能測試結果分析2668.6過濾分離器設計及工程應用2748.6.1過濾分離器設計2748.6.2過濾分離器關鍵部件2758.6.3實際濾芯結構特點及規格2768.6.4過濾分離器選型277參考文獻278第9章氣液聚結過濾器2839.1聚結過濾器的結構和主要性能參數2839.1.1聚結過濾器的結構型式2839.1.2聚結過濾原理2849.1.3主要性能參數2849.2聚結過濾材料及表面改性2859.2.1聚結濾芯材料特性2869.2.2纖維過濾材料的表面特性2879.2.3表面處理和改性2889.3聚結過濾材料性能測試方法2909.3.1濾材常用測定方法2909.3.2聚結過濾材料性能測定裝置2919.3.3濾材參數及液滴物性對聚結過濾性能的影響2939.4聚結濾芯的過濾性能測試裝置及方法3019.4.1聚結濾芯的結構3019.4.2聚結濾芯的性能檢測標準3039.4.3國外常用聚結濾芯的性能檢測裝置與方法3059.4.4全尺寸聚結濾芯的性能檢測裝置與方法3089.5聚結過濾動態特性及其影響因素3099.5.1聚結過程3099.5.2主要操作參數對聚結過濾性能的影響3159.6聚結過濾材料的性能計算模型3189.6.1聚結過濾材料的壓降計算模型3189.6.2聚結過濾材料的效率計算模型3209.7聚結濾芯的氣液過濾性能特性及其影響因素3259.7.1聚結濾芯的過濾性能3259.7.2濾芯結構參數對過濾性能的影響3329.7.3濾芯過濾性能沿長度方向不均勻特性的分析3389.7.4濾芯材料對過濾性能的影響345參考文獻353第10章其他過濾分離技術簡介35710.1常規低溫分離技術35710.1.1工藝介紹35710.1.2應用場合35810.2超聲速旋流分離技術36210.2.1超聲速旋流分離裝置的結構與工作原理36210.2.2應用場合36410.2.3技術進展36510.3渦流管分離技術36910.3.1渦流管的結構與工作原理36910.3.2應用場合37010.3.3技術進展372參考文獻374彩圖由于過濾與分離技術廣泛應用于石油天然氣、石油化工、航空航天、建筑環境和交通等各個行業，盡管使用工況和凈化要求不同，但其基本原理相同。本書撰寫過程中，筆者在參閱了國內外有關過濾與分離技術方面大量文獻的基礎上，系統總結了有關顆粒分析測定、過濾分離理論和過濾材料等方面的技術進展及相關標準。“第5章重力分離器”樣頁01本文摘編自《高壓天然氣過濾分離技術與設備》（姬忠禮，熊至宜著.北京：科學出版社，2018.10）一書“前言”，有刪減，標題為編者所加。(中國石油大學(北京)學術專著系列)ISBN978-7-03-056708-6責任編輯：萬群霞馮曉利（本文編輯：劉四旦）地球為你而轉！歡迎關注：賽杰奧（sci_geo）科學出版社地球科學訂閱號 關鍵字標籤：鐵氟龍墊片製造 |
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